- Код статьи
- S3034502225050068-1
- DOI
- 10.7868/S3034502225050068
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 65 / Номер выпуска 5
- Страницы
- 620-628
- Аннотация
- Рассмотрены несколько базовых моделей частотной динамики в квазипериодических ОНЧ-излучениях с периодами повторения спектральных форм от 10 до 300 с. Во всех случаях речь идет о проявлениях циклотронной неустойчивости электронных радиационных поясов, которые хорошо описываются в рамках теории плазменного магнитосферного мазера, основанной на усредненной самостоязованной системе квазилинейных уравнений для частиц и волн. Не очень четкие спектральные элементы характерны для QP-всплесков, представляющих собой шипения с резонансной модуляцией преимущественно вблизи верхней спектральной границы геомагнитными пульсациями диапазона 3–4. Анализ общей задачи о равновесии в радиационных поясах показывает возможность его нестабильности, которая обусловлена отличием питч-угловых зависимостей мощности источника частиц и стационарной функции распределения. В нелинейном режиме указанной нестабильности формируются QP2-излучения обычно с четким возрастанием частот в отдельных спектральных элементах. Основное внимание в работе уделено изучению QP2-излучений с существенной частотной динамикой. При этом выясняются новые возможности диагностики космической плазмы и устанавливаются условия генерации часто наблюдаемых квазипериодических излучений с большой и очень быстрой динамикой частотного спектра, который можно представить в виде произведения функций, зависящих от времени и от частоты. Изучение важных деталей возбуждения квазипериодических ОНЧ-излучений с существенной частотной динамикой внутри плазмосферы имеет интересные перспективы для дальнейших исследований, а уже достигнутый уровень понимания магнитосферных процессов имеет реальный диагностический потенциал.
- Ключевые слова
- квазипериодические ОНЧ-излучения циклотронная неустойчивость плазменный магнитосферный мазер динамика частотного спектра плазмосфера
- Дата публикации
- 25.03.2026
- Год выхода
- 2026
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 31
Библиография
- 1. Беспалов П.А., Трахтенгерц В.Ю. О нелинейных колебательных процессах в магнитосфере Земли // Изв. вузов. Радиофизика. Т. 19. № 5–6. С. 801–811. 1976.
- 2. Беспалов П.А, Трахтенгерц В.Ю. Циклотронная неустойчивость радиационных поясов Земли. В кн.: Вопросы теории плазмы. Т. 10. М.: Атомиздат. С. 88‒163. 1980.
- 3. Беспалов П.А. Самомодуляция излучения плазменного циклотронного “мазера” // Письма в ЖЭТФ. Т. 33. № 4. С. 192‒195. 1981.
- 4. Беспалов П.А., Трахтенгерц В.Ю. Альфвеновские мазеры. Горький: ИПФ РАН. 190 с. 1986.
- 5. Беспалов П.А., Клейменова Н.Г. Влияние геомагнитных пульсаций на свистовые излучения вблизи плазмопаузы // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 29. № 2. С. 177‒191. 1989.
- 6. Маннинен Ю., Клейменова Н.Г., Козырева О.В., Беспалов П.А., Райта Т. Квазипериодические ОНЧ излучения, ОНЧ хоры и геомагнитные пульсации Pс4 (событие 3 апреля 2011г.) // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 52. №1. С. 82‒92. 2012.
- 7. Распопов О.М., Клейменова Н.Г. Возмущения электромагнитного поля Земли. Ч. 3. ОНЧ-излучения. Л.: ЛГУ. 144 с. 1977.
- 8. Bespalov P.A. Self-exitation of periodic cyclotron instability regimes in a plasma magnetic trap // Phys. Scripta. V. 1982. № T2B. P. 576‒579. 1982. https://doi.org/10.1088/0031-8949/1982/T2B/044
- 9. Bezdeková B., Nemec F., Manninen J., Hospodarsky G.B., Santolik O., Kurth W.S., Hartley D.P. Conjugate observations of quasiperiodic emissions by the Van Allen probes spacecraft and ground-based station Kannuslehto // J. Geophys. Res. Space Physics. V. 125. № 6. ID e27793. 2020. https://doi.org/10.1029/2020JA027793
- 10. Engebretson M.J., Posch J.L., Halford A.J., Shelburne G.A., Smith A.J., Spasojevic M., Inan U.S., Arnoldy R.L. Latitudinal and seasonal variations of quasiperiodic and periodic VLF emission in the outer magnetosphere // J. Geophys. Res. V. 105. № A5. ID A05216. 2004. https://doi.org/10.1029/2003JA010335
- 11. Hayosh M.F., Nemec F., Santolik O., and Parrot M. Statistical investigation of VLF quasiperiodic emissions measured by the DEMETER spacecraft // J. Geophys. Res. Space Physics. V. 119. P. 8063‒8072. 2014. https://doi.org/10.1002/2013JA019731
- 12. Li J., Bortnik J., Ma Q., Li W., Shen X., Nishimura Y. et al. Multipoint observations of quasiperiodic emission intensification and effects on energetic electron precipitation // J. Geophys. Res: - Space Physics. V. 126. ID e28484. 2021. https://doi.org/10.1029/2020JA028484
- 13. Manninen J., Kleimenova N.G., Kozyreva O.V., Bespalov P.A., Kozlovsky A.E. Non-typical ground-based quasi-periodic VLF emissions observed at L≈5.3 under quiet geomagnetic condition at night // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. V. 99. P. 123‒128. 2013. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2012.05.007
- 14. Nemec F., Hospodarsky G., Pickett J.S., Santolik O., Kurth W.S., Kletzing C. Conjugate observations of quasiperiodic emissions by the Cluster, Van Allen Probes, and THEMIS spacecraft // J. Geophys. Res. Space Physics. V. 121. № 8. P. 7647–7663. 2016a. https://doi.org/10.1002/2016JA022774
- 15. Nemec F., Bezdekova B., Manninen J., Parrot M., Santolik O., Hayosh M., Turunen T. Conjugate observations of a remarkable quasiperiodic event by the low-altitude DEMETER spacecraft and ground-based instruments // J. Geophys. Res. – Space Physics. V.121. № 9. P. 8790–8803. 2016b. https://doi.org/10.1002/2016JA022968
- 16. Pasmanik D.L., Demekhov A.G., Hayos M., Nemec F., Santolik O., Parrot M. Quasiperiodic ELF/VLF emissions detected onboard the DEMETER Spacecraft: theoretical analysis and comparison whith observations // J. Geophys. Res. Space Physics. V. 124. № 7. P. 275–284. 2019. https://doi.org/10.1029/2018JA026444
- 17. Sato N., Hayashi K., Kokubun S., Oguti T., Fukunishi H. Relationships between quasi-periodic VLF-emission and geomagnetic pulsation // J. Atm. Terr. Phys. V. 36. № 9. P. 1515–1526. 1974. https://doi.org/10.1016/0021-9169 (74)90229-3
- 18. Sato N., Kokubun S. Interaction between ELF-VLF emissions and geomagnetic pulsations: quasi-periodic ELF-VLF emissions associated with Pc 3-4 magnetic pulsations and their geomagnetic conjugacy. J. Geophys. Res. V.85. № A1. P. 101–113. 1980. https://doi.org/10.1029/JA085IA01p00101
- 19. Sato N., Fukunishi H. Interaction between ELF-VLF-emissions: Classification of quasi-periodic ELF-VLF-emissions based on frequency-time spectra // J. Geophys. Res. V. 86. № A1. P. 19–29. 1981. https://doi.org/10.1029/JA086iA01p00019
- 20. Smith A.J., Carpenter Y., Corcuff Y., Rash J.P.S., Bering E.A. The longitudinal dependence of whistler and chorus characteristics observed on the ground near L=4 // J. Geophys. Res. Space Physics. V. 96. № A1. P. 275–284. 1991. https://doi.org/10.1029/901A01077
- 21. Smith A.J., Engebretson M.J., Klatt E.M., Inan U.S., Arnoldy R.L., Fukunishi H. Periodic and quasiperiodic ELF/VLF emissions observed by an array of Antarctic stations // J. Geophys. Res. V. 103. № A10. P. 23611–23622. 1998. https://doi.org/10.1029/98JA01955
- 22. Titova E.E., Kozelov B.V., Demekhov A.G., Manninen J., Santolik O., Kletzing C.A., Reevesal G. Identification of the source of quasiperiodic VLF emissions using ground-based and Van Allen Probes observations // Geophys. Res. Lett. V. 42. P. 6137–6145. 2015. https://doi.org/10.1002/2015GL064911
- 23. Trakhtengeris V.Y., Rycroft M.J. Whistler and Alfven mode cyclotron masers in space. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 2008. https://doi.org/10.1017/CBO9780511536519
